摘要
干旱胁迫是全球最普遍，影响最广泛的环境因子之一，对作物产量和品质造成严重威胁。解 析植物抗旱分子机制、了解抗旱信号传递网络对培育抗旱作物品种具有重要的理论和指导意义。 本文就小麦钙依赖性蛋白激酶TaCDPK1和大豆转录因子GmERF75在抵御渗透胁迫方面的功能 和作用机制进行解析。 钙依赖性蛋白激酶CDPK在钙信号传导和胁迫应答中发挥重要作用。本研究对小麦CDPK蛋 白激酶TaCDPK1的功能和潜在分子机制进行解析。亚细胞定位结果显示，TaCDPK1主要定位在 细胞膜、质、核中;酵母双杂交（Y2H）和双分子荧光素酶互补（BiFC）试验结果表明，TaCDPK1 可与锌铜超氧化物歧化酶Zn/CuSOD互作。而且，渗透胁迫后TaCDPK1过表达植株中超氧阴离 子含量显著降低，TaCDPK1可能通过调控Zn/CuSOD的活性来调节超氧阴离子含量，从而调控 植株抵御渗透胁迫的能力。另外，TaCDPK1还可与水通道蛋白AQP和盐胁迫响应蛋白SRP互 作，预示着TaCDPK1在小麦中可能介导多重生物学功能。 乙烯响应因子（ERF）在植物生长发育以及对不利环境因素（非生物和生物胁迫）的响应中 起着重要作用。在本研究中，我们确定了 160个大豆ERF基因分布在20条染色体上，这些基因 可以根据系统发育关系分为八组。进一步鉴定了属于第Ⅶ组的高度响应ABA的ERF基因 GmERF75。亚细胞定位结果显示，GmERF75蛋白位于细胞核中。qRT-PCR结果表明，GmERF75 对多种非生物胁迫和外源激素有响应。与WT和突变体在渗透胁迫下的表型相比，过表达 GmERF75拟南芥植株表现出更高的存活率和叶绿素含量。AtERF71是GmERF75在拟南芥中的 同源基因，其突变体erf71表现出较短的下胚轴，而在突变体中过表达GmERF75可以回复此表 型。在外源ABA和盐胁迫下，大豆毛状根中过表达GmERF75改善了根的生长。这些结果表明， GmERF75在增强拟南芥和大豆的渗透耐受性中起着重要作用。 综上所述，小麦蛋白激酶TaCDPK1和大豆转录因子GmERF75在胁迫应答中发挥重要作用。 该研究为解析植物抗旱分子机制和传递网络提供重要线索。
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